DE4123433A1 - Pumpe - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Pumpe insbesondere eine Pumpe
mit einem Flügelrad, das berührungslos in einem Gehäuse
magnetisch und durch Druck von außerhalb des Gehäuses
gehaltert wird.
Die sogenannte Turbopumpe ist eine in der industriellen
Technik weit verbreitete Pumpe, bei der mittels der Rotation
eines Flügelrades auf eine Flüssigkeit Energie übertragen
wird.
Schnittansichten einer herkömmlichen Pumpe, die zum Beispiel
in der Biotechnologie, in der Halbleitertechnologie und in
medizinischen Geräten benutzt wird, sind in Fig. 1 und 2
dargestellt. Die Pumpe 10 (Fig. 1) enhält ein Flügelrad 11
zur Übertragung der Rotationsbewegung auf die Flüssigkeit.
Das Flügelrad 11 ist an einer rotierenden Welle 12, die durch
ein Rollenlager 13 gelagert und durch einen Motor 14 ange
trieben wird, befestigt. Sobald der Motor 14 die Welle 12
dreht, rotiert das Flügelrad. Infolgedessen wird die Flüssig
keit von einem Saugrohr 16 angesaugt und über eine Rundkammer
17 abgegeben.
Von einer in der Biotechnologie, Halbleitertechnologie und in
medizinischen Geräten benutzten Pumpe wird eine extreme
Sauberkeit gefordert. Entsprechend wird bei der Pumpe 10
(Fig. 1) um die Flüssigkeit von dem Rollenlager 13 und dem
Motor 14, die Verunreinigungen der Flüssigkeit verursachen,
zu trennen, zwischen dem Flügelrad 11 und dem Lager 13 eine
Dichtung 15 angebracht . Nachteilig ist jedoch, daß sich die
Dichtung 15 in Kontakt mit der rotierenden Welle 12 befindet,
so daß die Flüssigkeit Verunreinigungen, die in diesem
Kontaktbereich entstehen, aufnehmen kann, und daß die
Flüssigkeit in ihrer Qualität durch Reibungswärme verändert
werden kann. Außerdem ist es unmöglich, daß die Dichtung 15
den Übergang von Verunreinigungen aus dem Lager 13 und dem
Motor 14 in die Flüssigkeit vollständig verhindert.
Eine Pumpe 20 (Fig. 2) enthält, um diese Nachteile zu elimi
nieren, anstelle eines Rollenlagers ein magnetisches Lager,
einen abgedichteten Elektromagneten eines Motors und Bau
teile, die aus Eisen hergestellt oder mit Eisen plattiert
sind, so daß keine Dichtung erforderlich ist.
Die rotierende Welle 22 des Flügelrades 21 (Fig. 2) wird
durch ein radiales Magnetlager 23 sowie ein axiales Magnetla
ger 24 gelagert und durch einen Motor 25 angetrieben. Während
die Flüssigkeit in die Spindel 26 eintritt, wird sie aufgrund
der Dichtung oder Plattierung der Eisenelemente oder der Mo
torwicklung 25 und der Magnetlager 23, 24 nicht verunreinigt.
In der Pumpe gemäß Fig. 2 kann jedoch der Flüssigkeitsstrom
in der Spindel 26 stocken, sodaß es nicht empfehlenswert ist,
eine derartige Pumpe in der Biotechnologie oder in medi
zinischen Instrumenten anzuwenden. Wird sie z. B. in einem
künstlichen Herzen angewendet, so können infolge der Blut
stockung Thromben auftreten, sodaß das Leben des Patienten
gefährdet ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Pumpe, die
es ermöglicht, die Flüssigkeit stockungsfrei zu fördern und
gleichzeitig sauber zu halten.
Diese Aufgabe wird durch eine Pumpe gemäß Anspruch 1 oder 7
gelöst.
Die erfindungsgemäße Pumpe enthält ein Gehäuse, ein Ro
tationselement, das drehbar in dem Gehäuse angebracht ist und
Blattschaufeln zur Übertragung von Energie an die Flüssigkeit
aufweist, und eine Antriebseinrichtung für den Rotationsan
trieb, die das Rotationselement dreht und antreibt. Das Rota
tionselement enthält eine ebene Fläche, auf der eine Vielzahl
von Permanentmagneten angebracht sind, und die Spiralrillen
enthält. Die Antriebseinrichtung ist drehbar und enthält eine
Vielzahl von Permanentmagneten, die entgegengesetzt zu der
Vielzahl der auf dem Rotationselement befestigten Permanent
magneten über dem Gehäuse befestigt und mit jener Vielzahl
von Permanentmagneten magnetisch gekoppelt sind. Wenn das Ro
tationselement durch die Antriebseinrichtung gedreht wird,
entsteht aufgrund der Wirkung der Spiralrillen ein Druck zwi
schen dem Rotationselement und dem Gehäuse, wobei das Rotati
onselement entgegen der Anziehungskraft zwischen den Perma
nentmagneten umläuft. Die oben erwähnten, an der
Antriebseinrichtung angebrachten Permanentmagneten können
durch Elektromagneten ersetzt werden.
Ein weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß
die Antriebseinrichtung einen Stator enthält, auf dem eine
Vielzahl von Statorwicklungen angebracht sind, die
entgegengesetzt zu der oben erwähnten ebenen Fläche des Rota
tionselementes über dem Gehäuse angeordnet sind, um ein ro
tierendes magnetisches Feld zu erzeugen. Wenn das Magnetfeld
durch die Antriebseinrichtung rotiert, entsteht aufgrund der
Wirkung der Spiralrillen ein Druck zwischen dem Ro
tationselement und dem Gehäuse, wobei das Rotationselement
gegen die Anziehungskraft zwischen den Permanentmagneten und
dem Stator umläuft.
Erfindungsgemäß wird das Rotationselement, das mit Blatt
schaufeln zur Übertragung von Energie auf die Flüssigkeit
ausgestattet ist, kontaktlos gehaltert und gedreht, so daß
die Flüssigkeit ohne Verunreinigung gepumpt wird.
Das Rotationselement besitzt keine Welle für eine Halterung
mit festem Kontakt, so daß der Aufbau des Gehäuses kleiner
und so der Aufbau der Pumpe kompakter ausgeführt werden kön
nen.
Außerdem findet keine Verdichtung und keine Aufnahme von Ver
unreinigungen in der Flüssigkeit statt, da die Flüssigkeits
bewegung an keinem Ort in der Pumpe stockt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun in Verbindung
mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer herkömmlichen -
Pumpe;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer weiteren
herkömmlichen Pumpe;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Pumpe entspre
chend dem ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie IV-IV
von Fig. 3 senkrecht zur Symmetrieachse;
Fig. 5 eine Darstellung einer Form der Spiralrillen
im Flügelrad gemäß Fig. 3;
Fig. 6 und 9 Schnittdarstellungen von Abwandlungen (W) des
ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 10 und 11 Schnittdarstellungen einer weiteren Abwandlung
des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 12 eine Schnittdarstellung einer weiteren Abwand
lung des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 13 eine Darstellung des Aufbaus einer Spiralrille
in der Welle gemäß Fig. 12;
Fig. 14 eine Schnittdarstellung einer weiteren
Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels,
wobei eine Pumpe, die mit einer Vielzahl
von Schneckenkammern versehen ist, gezeigt
wird;
Fig. 15 eine Schnittdarstellung entlang der Linie XV-XV
von Fig. 14;
Fig. 16 eine Schnittdarstellung einer weiteren
Schneckenkammer einer Pumpe entsprechend einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 17 eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausfüh
rungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 18 eine Draufsicht auf einen Stator gemäß Fig.
17;
Fig. 19 eine Schnittdarstellung einer Abwandlung des
zweiten Ausführungsbeispiels; und
Fig. 20 und 21 Schnittdarstellungen einer weiteren Abwandlung
des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei eine
Pumpe mit einer Vielzahl von Schneckenkammern
dargestellt ist.
Das erste im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel ent
hält ein Flügelrad, das durch ein mit spiralförmigen Rillen
versehenes Lager gehaltert und als Folge der Rotation eines
magnetisch angekoppelten Rotors gedreht wird.In einem Gehäuse
31 einer Pumpe 30 ist ein Flügelrad 32 zum Transport einer
Flüssigkeit angebracht (Fig. 3 und 4). Das Flügelrad 32 im
Gehäuse 31 wird von einer Schneckenkammer 42 umgeben. Der
Aufbau der Schneckenkammer 42 ist so gestaltet, daß die Quer
schnittsfläche des Flüssigkeitskanals allmählich von der
stromaufliegenden Seite zu der stromabliegenden Seite der
Flüssigkeit gesteigert wird. Das Gehäuse 31 besteht aus einem
nicht-magnetischen Material. Das Flügelrad 32 ist mit Blatt
schaufeln zur Übertragung von Energie auf die Flüssigkeit
versehen und enthält ein aus einem nicht-magnetischen Mate
rial aufgebautes nicht-magnetisches Bauelement 33. Auf einer
ebenen Seitenfläche 34 des Bauelements 33 sind die Perma
nentmagneten 35 so angebracht, daß sie auf einem bestimmten
Kreis, der den Mittelpunkt des Flügelrades 32 umgibt, gleich
mäßig verteilt angeordnet sind. Jeder Permanentmagnet ist so
magnetisiert, daß die Richtungen der Magnetfeldlinien von be
nachbarten Permanentmagneten zueinander entgegengesetzt sind.
Auf einem Rotor 36 ist die gleiche Anzahl von Permanentmagne
ten 37 wie die Anzahl der Permanentmagneten 35 auf dem Flü
gelrad entgegengesetzt zu diesen über dem Gehäuse angebracht
und mit ihnen magnetisch gekoppelt. Dabei können anstelle der
Permanentmagneten 37 auch Elektromagneten benutzt werden. Der
Rotor 36 wird durch einen nicht dargestellten Motor, um eine
feste zylindrische Welle 38 gedreht, die gleichzeitig ein
Zuführungsrohr für die Flüssigkeit darstellt.
Schneckenförmige Spiralrillen 39 sind in der ebenen Seiten
fläche 34 des Flügelrades 32 angebracht, um einen Druckeffekt
zu erzielen (Fig. 5) .
Die Permanentmagneten 35 und 37 sind miteinander magnetisch
gekoppelt, sodaß sich das Flügelrad 32 in der gleichen Rich
tung wie der Rotor 36 dreht, wobei die Drehung des Rotors 36
in Richtung des Pfeiles A (Fig. 3) erfolgt. Sobald das Flü
gelrad 32 rotiert, erzeugen die Spiralrillen 39 einen Druck
zwischen der ebenen Seitenfläche 34 des Flügelrades 32 und
der ebenen Innenseite 41 des Gehäuses 31, wodurch das Flügel
rad 32 entgegen der Anziehungskraft der Permanentmagneten 35
und 37 in der Schwebe gehalten wird und kontaktfrei rotieren
kann.
Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist , bewirkt die Dre
hung des Flügelrades 32, daß die Flüssigkeit von der festen
Welle 38 über die Saugöffnung 381 und die Spiralkammer 42 zu
einem Auslaß 43 strömt (Pfeile B, C, D in Fig. 3).
Obwohl der Zwischenraum zwischen der Seitenfläche 34 des Flü
gelrades und der Innenseite 41 des Gehäuses nicht groß ist,
strömt die Flüssigkeit leicht von der Innen- zu der Außen
seite des Flügelrades 32 oder umgekehrt, da die Spiralrillen
39 und 391 in der oben beschriebenen Schneckenform ausgebil
det sind. Daher kommt es in dem Zwischenraum nicht zu
Stockungen der Flüssigkeit.
Das rotierende Flügelrad 32 wird somit kontaktfrei gehalten,
wobei kein Lager mit mechanischem Kontakt, wie z. B. ein
Rollenlager, benutzt wird, sodaß die Flüssigkeit nicht
verunreinigt wird.
Abwandlungen des ersten Ausführungsbeispieles sind in den
Fig. 6 bis 9 dargestellt. Bei dem in Fig. 6 dargestellten
Ausführungsbeispiel strömt die Flüssigkeit teilweise in eine
schräge Richtung (Pfeil F), hauptsächlich jedoch in der
radialen Richtung, die durch den Pfeil E dargestellt ist. Bei
dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel strömt die
Flüssigkeit hauptsächlich in die mit dem Pfeil E angegebene
radiale Richtung und nur zu einem geringen Teil in die axiale
Richtung (Pfeil G). Bei dem in Fig. 8 dargestellten
Ausführungsbeispiel strömt die Flüssigkeit mit einer
Umkehrung am Ende des Flügelrades 32, wie es mit dem Pfeil H
angegeben ist. Im Gegensatz zu den Beispielen der Fig. 3
bis 8 ist bei dem in Fig. 9 gezeigten Beispiel der Rotor 36
auf der dem Zufuhrkanal gegenüberliegenden Seite angeordnet.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind
in einer Seitenfläche des Flügelrades 32 die Permanentmagne
ten 35 angebracht und Spiralrillen eingearbeitet, während die
Permanentmagneten 37, die magnetisch mit den Permanentmagne
ten 35 des Flügelrades gekoppelt sind, auf einer ebenen Flä
che entgegengesetzt zu der ebenen Seitenfläche des Flügelra
des 32 auf dem Gehäuse 31 angebracht sind.
Die Fig. 10 und 11 zeigen weitere Abwandlungen des ersten
Ausführungsbeispiels. Dabei sind die Permanentmagneten 45
nicht nur auf der einen ebenen Seitenfläche 34, sondern auch
auf der anderen ebenen Seitenfläche 44 des Flügelrades 32
angebracht. Auf der ebenen Seitenfläche 44 sind Spiralrillen
eingearbeitet, die ähnlich wie jene auf der ebenen
Seitenfläche 34 geformt sind. Der weitere Aufbau der Pumpe
entspricht den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht
die Seitenwand 46 des Gehäuses 31, die dem Permanentmagneten
45 gegenüberliegt, aus einem magnetischen Material, sodaß
eine Anziehungskraft zwischen dem Permanentmagneten 45 und
der Seitenwand 46 wirkt.
Bei dem in Fig. 11 angegebenen Beispiel ist ein Ring 47 aus
magnetischem Material oder ein ringförmiger Permanentmagnet
48 in einem Bereich des Gehäuses 31 angeordnet, der den Per
manentmagneten 45 gegenüberliegt, so daß eine Anziehungskraft
zwischen den Permanentmagneten 45 und dem Ring 47 oder dem
Permanentmagneten 48 wirkt.
Fig. 12 zeigt noch ein weiteres Beispiel mit einer Öffnung
49 an der Mittelachse des Flügelrades 32 und einer Welle 50,
die aus der Mitte des Gehäuses 31 in die Öffnung 49
hineinragt. Auf der Oberfläche 51 der zylindrischen Welle 50
sind fischgrätenartige Spiralrillen 52 eingearbeitet, wie in
Fig. 13 gezeigt ist. Der weitere Aufbau entspricht dem der
Fig. 10 und 11.
Aufgrund der fischgrätenartigen Spiralrillen 52, die rund um
die Welle 50 angebracht sind, wird ein Druck zwischen der
Außenseite 51 der Welle 50 und der Innenseite 321 des
Flügelrades 32 erzeugt, sodaß das Flügelrad 32 sich um die
Welle 50 mit einem bestimmten Zwischenraum kontaktfrei dreht,
sodaß eine radiale Versetzung zwischen der Mittelachse des
Rotors 38 und der Mittelachse des Flügelrades 32 verhindert
wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 mit den fischgräten
artigen Spiralrillen 52 sind die Permanentmagneten und die
Spiralrillen auf beiden Seiten des Flügelrades angebracht.
Die fischgrätenförmigen Spiralrillen 52 können jedoch auch,
wie in den Fig. 3 und 6 bis 9 gezeigt, in den Fällen ange
wendet werden, bei denen die Permanentmagneten und die Spi
die Spiralrillen auf nur einer Seitenfläche des Flügelrades
angebracht sind.
Die oben beschriebene Pumpe mit einer Schneckenkammer kann
auch mit einer Vielzahl von Schneckenkammern versehen werden.
Der Aufbau derartiger Pumpen ist in den Fig. 14 und 15
dargestellt.
Zwei Schneckenkammern 421, 422 umgeben zueinander symmetrisch
das Flügelrad 32 in dem Gehäuse 311. Jede der zwei
Schneckenkammern hat einen derartigen Aufbau, daß die
Querschnittsfläche des Flüssigkeitsstroms allmählich von der
stromaufliegenden zu der stromabliegenden Seite der
Flüssigkeit vergrößert wird. Eine Auslaßöffnung 431 der
Schneckenkammer 421 und eine Auslaßöffnung 432 der
Schneckenkammer 422 sind symmetrisch in bezug auf die
Mittelachse des Flügelrades 32 angeordnet. Wenn das Flügelrad
32 rotiert, wird die Flüssigkeit über die Saugöffnung 381
angesaugt und über die Schneckenkammern 421, 422 zu den
Auslaßöffnungen 431, 432 bewegt. Es können auch drei oder
mehr Schneckenkammern eingesetzt werden. In diesem Fall wird
jede Schneckenkammer so angeordnet, daß sie mit der
jeweiligen Nachbarkammer einen Winkel von 360°, dividiert
durch die Anzahl der Schneckenkammern, einschließt.
Wenn eine Vielzahl von Schneckenkammern symmetrisch zum
Mittelpunkt des Flügelrades angeordnet sind, wirken die
Kräfte in den radialen Richtungen derart auf das
Gleichgewicht des Flügelrades, daß die Lage der Rotations
achse des Flügelrades unverändert bleibt. Deshalb kann das
Flügelrad mit einer hohen Stabilität rotieren.
Fig. 16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Schneckenkammer. Dabei werden eine Schneckenkammer 421 und
eine Schneckenkammer 422, die denselben Aufbau wie die
Schneckenkammer 421 aufweist, symmetrisch in bezug auf den
Mittelpunkt O angebracht. Am Punkt P ist die Schneckenkammer
421 mit einer Flüssigkeitsleitung 423 die sich bis zur
Auslaßöffnung 433 erstreckt verbunden. Die Schneckenkammer
422 erstreckt sich bis zur Auslaßöffnung 433. Die
Flüssigkeit, die über die Schneckenkammer 421 und die
Flüssigkeitsleitung 423 strömt, läuft mit der Flüssigkeit
zusammen, die über die Schneckenkammer 422 zur Auslaßöffnung
433 strömt. Die Flüssigkeitsleitung 423 hat eine größere
Querschnittsfläche als die maximale Strömungsfläche in einer
Schneckenkammer, sodaß der Strömungswiderstand in der
Flüssigkeitsleitung 423 klein gemacht werden kann. Wenn die
Pumpe wie in Fig. 16 aufgebaut ist, wird das
Erscheinungsbild der Pumpe vereinfacht.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erzeugt die Einrichtung
zur Drehung des Flügelrades ein rotierendes magnetisches Feld
auf der Seite eines Stators. Das Flügelrad wird durch eine
Spiralrillen aufweisende Lagerung wie im ersten
Ausführungsbeispiel gelagert.
Eine ebene Seitenfläche 64 des Flügelrades 62, das in einem
Gehäuse 61 der Pumpe 60 angeordnet ist, ist mit Permanentma
gneten 65 und mit Spiralrillen 69, die den in Fig. 5 darge
stellten Spiralrillen ähnlich sind, versehen. Auf der Außen
seite des Gehäuses 61 gegenüber der die Permanentmagneten 65
tragenden Seitenfläche des Flügelrades 62 ist ein Stator 66
angeordnet. Die Statorwicklungen 67 sind als Schleife auf dem
Stator 66 angeordnet (Fig. 18). Die Zahl der Permanentmagne
ten auf der Seitenfläche des Flügelrades 62 ist um einen Fak
tor 1,5 größer als die Zahl der Statorwicklungen 67. Um die
Position des rotierenden Flügelrades festzustellen, wird an
der Seite des Stators 66 ein nicht dargestellter Sensor
angeordnet. Ein ebenfalls nicht dargestellter Kon
trollpolwender, der mit jeder Statorwicklung 67 verbunden
ist, wird in Abhängigkeit von der detektierten Flügelradposi
tion ein- bzw. ausgeschaltet, so daß ein rotierendes magneti
sches Feld erzeugt wird aufgrund dessen sich das Flügelrad
62 dreht.
Wenn sich das Flügelrad 62 dreht, erzeugen die Spiralrillen
69 einen Druck zwischen der Seitenfläche 64 des Flügelrades
62 und der inneren Oberfläche 68 des Gehäuses 61. Daher wird
das Flügelrad 62 entgegen der magnetischen Anziehungskraft
zwischen den Permanentmagneten 65 des Flügelrades 62 und den
Statorwicklungen 67 in der Schwebe gehalten, sodaß es sich
kontaktfrei dreht.
Fig. 19 zeigt eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbei
spiels. Dabei ist eine Öffnung um die Achse des Flügelrades
62 vorgesehen, in die sich eine Welle 70, die von dem Gehäuse
61 ausgeht, erstreckt (Fig. 19). Fischgrätenartige Spiral
rillen 71 ähnlich zu denen, die in Fig. 13 dargestellt sind,
sind in die Oberfläche der zylindrischen Welle 70 ein
gearbeitet.
Die um die Welle 70 angeordneten Spiralrillen 71 führen dazu,
daß das Flügelrad 62 um die Welle 70 kontaktfrei mit einem
bestimmten Zwischenraum rotiert, so daß bei der Drehung des
Flügelrades 62 eine radiale Versetzung der Mittelposition des
Flügelrades 62 verhindert wird.
Wie beim ersten Ausführungsbeispiel kann auch beim zweiten
Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Schneckenkammern
symmetrisch zum Mittelpunkt des Flügelrades angeordnet
werden. Die Fig. 20 und 21 zeigen Schnittdarstellungen
einer Pumpe, wie sie sich beim Einsatz einer Vielzahl von
Schneckenkammern in einer Pumpe gemäß Fig. 17 ergeben.
Zwei Schneckenkammern 621, 622 sind zueinander symmetrisch um
ein Flügelrad 62 in einem Gehäuse 611 angeordnet (Fig. 20
und 21) . Wenn das Flügelrad 62 sich in dem Gehäuse 611 dreht,
wird die Flüssigkeit von der Saugöffnung 681 angesaugt und
über die Schneckenkammern 621, 622 zu den Auslaßöffnungen
631, 632 gefördert Das Flügelrad kann sich auch bei diesem
Ausführungsbeispiel mit einer hohen Stabilität drehen.
Die beschriebene Vielzahl von Schneckenkammern kann auf eine
Pumpe entsprechend Fig. 19 angewendet werden. Weiterhin kann
eine Schneckenkammer, die einen Aufbau gemäß Fig. 16 auf
weist, in Pumpen, wie sie in Fig. 17 oder 19 dargestellt
sind, eingesetzt werden.
Claims (13)
1. Pumpe gekennzeichnet durch:
- a) ein Rotationselement (32), welches Blätter, die auf eine Flüssigkeit Energie übertragen, und eine ebene Fläche (34), die eine Vielzahl von Permanentmagneten (35) und Spiralrillen (39, 391) enthält, aufweist;
- b) ein Gehäuse (31, 311) aus einem nicht-magnetischen Material für das Rotationselement (32) mit einer gegenüber der ebenen Fläche (34) des Rotationselements (32) angeordneten ebenen Fläche (41); und durch
- c) eine Antriebseinrichtung (36) für das Rotationselement (32), wobei die Antriebseinrichtung (36) einen Magneten (37) aufweist, der gegenüber den Permanentmagneten (35) des Rotationselements (32) und über dem Gehäuse (31, 311) angeordnet sowie mit den Permanentmagneten (35) des Rotationselements (32) magnetisch gekoppelt ist; wobei
- d) die Spiralrillen (39, 391) an dem Rotationselement (32)in Bezug auf die ebene Fläche (41) des Gehäuses (31, 311) einen Druck erzeugen, wenn das Rotationselement (32) durch die Antriebseinrichtung (36) gedreht wird, wodurch das Rotationselement (32) in der Schwebe gehalten wird.
2. Pumpe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß jeder
der in einer Vielzahl am Rotationselement (32)
angebrachten Permanentmagneten (35) auf einem
bestimmten, die Drehachse des Rotationselements (32)
umgebenden Kreis angeordnet ist.
3. Pumpe nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die
Vielzahl der Permanentmagneten des Rotationselements
(32) so magnetisiert ist, daß die Richtungen der
magnetischen Feldlinien von nebeneinanderliegenden
Magneten zueinander entgegengesetzt sind.
4. Pumpe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Spiralrillen (39, 391) spiralförmig von der Mitte
des Rotationselements (32) aus erstrecken.
5. Pumpe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine
Öffnung (49) in der Mitte des Rotationselements (32)
angeordnet ist, daß das Gehäuse (31, 311) eine in die
Öffnung (49) des Rotationselements (32) hineinragende
Welle aufweist, und daß die Oberfläche (51) der Welle
(50) mit fischgrätenartigen Spiralrillen (52) versehen
ist.
6. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (311) eine Vielzahl von Schneckenkammern
(421, 422), die in Bezug auf die Drehachse des
Rotationselements (32) symmetrisch angeordnet sind,
enthält, um die Flüssigkeit, der unter dem Einfluß des
Rotationselements (32) Energie übertragen wird, zu
fördern.
7. Pumpe gekennzeichnet durch:
- a) ein Rotationselement (62), welches Blätter, die auf eine Flüssigkeit Energie übertragen, und eine ebene Fläche (64), die eine Vielzahl von Permanentmagneten (65) und Spiralrillen (69) enthält, aufweist;
- b) ein Gehäuse (61, 611) aus einem nicht-magnetischen Material für das Rotationselement (62) mit einer gegenüber zur ebenen Fläche (64) des Rotationselements (62) angeordneten ebenen Fläche (68);
- c) eine Antriebseinrichtung zur Drehung des Rotationsele ments (62), wobei die Antriebseinrichtung gegenüber der ebenen Fläche (64) des Rotationselements (62) über dem Gehäuse (61, 611) einen Stator (66) und eine Vielzahl von Statorwicklungen (67), die an dem Stator (66) vor gesehen sind, zur Erzeugung eines rotierenden magneti schen Feldes aufweist, wobei
- d) die Spiralrillen (69) des Rotationselements (62) in Be zug auf die ebene Fläche (68) des Gehäuses (61, 611) einen Druck erzeugen, wenn das Rotationselement (62) durch die Antriebseinrichtung gedreht wird, wodurch das Rotationselement (62) in der Schwebe gehalten wird..
8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß je
der der in einer Vielzahl am Rotationselement (62) an
gebrachten Permanentmagnete (65) auf einem bestimmten,
die Drehachse des Rotationselements (62) umgebenden
Kreis angeordnet ist.
9. Pumpe nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die
Vielzahl der Permanentmagneten (65) des
Rotationselements (62) so magnetisiert ist, daß die
Richtungen der magnetischen Feldlinien von
nebeneinanderliegenden Magneten zueinander
entgegengesetzt sind.
10. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anzahl der Permanentmagnete (65) um den Faktor 1.5
größer als die Anzahl der Statorwicklungen (67) ist.
11. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Spiralrillen (69) spiralförmig von der Mitte des
Rotationselements (62) aus erstrecken.
12. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Öffnung in der Mitte des Rotationselements (62) ange
ordnet ist, daß das Gehäuse (61) eine in die Öffnung
des Rotationselements (62) hineinragende Welle (70)
aufweist, und daß die Oberfläche der Welle (70) mit
fischgrätenartigen Spiralrillen (71) versehen ist.
13. Pumpe nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (611) eine Vielzahl von Schneckenkammern
(621, 622), die in Bezug auf die Drehachse des Rotati
onselements (62) symmetrisch angeordnet sind, enthält,
um die Flüssigkeit, der unter dem Einfluß des Rotati
onselements (62) Energie übertragen wird, zu fördern.
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